[发明专利]一种热力设备运行清洗剂及其应用

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种清洗剂，尤其指应用于热力设备运行清洗中的清洗剂及其应用。

背景技术

在当今社会，人类生产的发展和自然资源的有限性已经构成了现代生产中不可避免的矛盾。节约资源已经成为全球共同的目标。

根据国家颁布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》，对于热力发电企业，挖掘企业潜力，降低能耗，增大产出，提高劳动生产率是企业的立足和生存之本。而保证锅炉水汽品质，保持机组洁净，无腐蚀、不结垢，安全、高效率运行则是实现以上目标的根本途径。

热力设备在运行和停（备）用过程中的腐蚀、结垢是一个自发过程，产生的污垢和腐蚀产物主要沉积于锅炉、汽轮机等换热设备的表面。由于污垢和腐蚀产物的导热能力远小于金属，在受热面就形成了较大的热阻，其危害表现在：

（1）锅炉热效率大幅度下降

有资料表明：换热设备积垢每增加1毫米，传热系数下降9%～9.6%，能耗和排放将增加10%以上（摘自《超声波在线技术除垢降耗》，《中国化工报》 2011-07-18 作者：王延辉）。

结垢造成的能源浪费和经济损失是相当严重的，Garrett- Price对美国在换热器结垢方面带来的经济损失进行了估计，约为80～100亿美元，结垢给发达工业国家造成的损失平均占国民生产总值的0.3%；对我国这样的发展中国家，结垢使得换热器的运行效率下降50%。（摘自《超声波防除垢技术的工业应用》，《节能》 2010年第1期（总第330期）第62页 作者：姜延朔，李一明）。

锅炉换热设备内积垢每增加1mm，排烟温度升高约15℃；锅炉效率下降约1％，发电煤耗增加3～4g/kWh。按一台300MW机组年发电量15亿kWh计算，如果排烟温度下降1℃，每年可节约标煤300～400吨。

（2）汽轮机效率大幅度下降

当汽轮机叶片积盐、结垢和腐蚀时，汽流压降增加，隔板及推力轴承负荷增加；增大了汽耗量，降低了汽轮机的效率； 

给水系统的各级加热器管结垢会导致给水温度下降，锅炉蒸发量减少；同时过冷给水进入汽包增加了汽包热应力，威胁安全生产；如果维持锅炉负荷不变，燃料量就要增加，排烟温度相应升高。

（3）过热蒸汽、再热蒸汽温度下降

过热器，再热器内壁的污垢和腐蚀产物导致过热蒸汽、再热蒸汽温度下降。再热汽温的变化直接影响机组煤耗，有资料表明：再热汽温每升降5℃，影响煤耗1.46g/kWh，按一台300MW机组年发电量15亿kWh计算，再热温度提高1℃每年可节约标煤400吨左右。

（4）金属管壁超温和爆管

在省煤器，水冷壁，过热器，再热器等设备内壁，由于垢和腐蚀产物的沉积导致热阻增大而使管壁的换热能力明显下降，容易引起金属超温和爆管。

此外，结垢增加了水的流动阻力，迫使锅炉降负荷运行；结垢也会导致金属发生垢下腐蚀。

综上所述，垢和腐蚀产物的存在严重影响着机组的安全、高效运行，清除它们势在必行！

为了除垢，国内已经开发和使用了很多清洗工艺。在这里，我们把它们统称为：传统清洗工艺，传统工艺的共同特点是溶解除垢，即采用各种无机酸和有机酸做为清洗介质，在一定温度，浓度和流速下溶解设备内部的垢和腐蚀产物。存在的问题是：这些清洗介质具有腐蚀性，在溶垢的同时也溶解和腐蚀金属设备。这是传统清洗工艺最大的负面效应，其结果是：轻则缩短设备寿命，重则导致设备损坏。

长期以来，在除垢的最大化和腐蚀的最小化之间一直缺乏理想的解决方案，导致所有设备都处于带垢运行状态。如果垢量超过了《导则》(DL/T794-2001)规定的上限就必须停运并进行化学清洗，洗净后再投入运行。

因为没有运行中清洗除垢技术，设备在投入运行中又会产生新的垢和腐蚀产物，当垢量超标时再停运和清洗。在这种间隔的传统清洗工艺下，保持机组长期洁净运行是难以实现的，节能减排更无从谈起。

十八胺也称十八烷基胺，属于脂肪胺类，具有碱性，易溶于氯仿，溶于乙醇、乙醚和苯，微溶于丙酮，难溶于水，密度为860kg/m³，凝固点52.9℃，沸点348.8℃。十八胺在水中可以发生水解，与水中的部分氢离子结合，溶液中的氢氧根离子浓度相对增加，溶液呈现弱碱性。